Dispositif de sûreté comprenant au moins une soupape de décharge. La présente invention a pour objet un dis positif de sûreté comprenant au moins une soupape de décharge, caractérisé par le fait que la tête obturatrice de cette soupape est solidaire d'un piston coulissant dans un guide cylindrique dont la paroi présente à son extrémité voisine de la tête obturatrice une cavité annulaire recouverte par le piston lors que la tête obturatrice repose sur son siège et destinée à être découverte par le bord du piston voisin de cette tête lorsque celle-ci s'éloigne de son siège, ladite cavité formant une chambre d'échappement, et communi quant avec au moins un canal d'échappement, et par des moyens pour régler le débit du fluide pouvant s'échapper par ledit canal.
Ce dispositif pourrait, par exemple, être monté sur une chaudière à vapeur, un distil lateur d'huile, un réservoir à air comprimé, un surchauffeur.
Le dessin représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'in- t=ention ainsi que ces variantes de ces formes.
La fig. 1 est une coupe verticale en éléva tion partielle d'une première forme d'exécu tion.
La fig. 2 montre un détail de cette forme. La fig. 3 est une coupe verticale à travers la tête obturatrice de la soupape de la fig. 1.
. La fig. 4 montre, à une échelle agrandie, un autre détail. La fig. 5 est une coupe partielle analogue à la fig. 2 relative à une variante de la sou pape de la fig. 1.
La fig. 6-est une coupe verticale à travers une deuxième variante de la soupape dé la fig. 1.
La fig. -7 est une vue agrandie, en coupe verticale partielle, montrant certains organes de cette deuxième variante avant leur assem-; blage définitif.
La fig. 8 est une vue en plan, en arrache ment partiel, d'une bague de réglage de cette deuxième variante.
La fig. 9 est une coupe verticale partielle, à échelle agrandie, relative à une troisième variante de la soupape de, la fig. 1.
La fig. 10 est une coupe verticale, en élé vation partielle, ' dé la soupape de décharge pilote d'une deuxième forme d'exécution.
La fig. 11 est une coupe verticale de la soupape de décharge de cette troisième forme d'exécution; la coupe étant perpendiculaire à, celle de la fig. 10.
La fig. 12 montre la vis de butée de la soupape de la fig. 6.
La fig. 13 représente schématiquement l'ensemble de la troisième forme d'exécution. Là soupape représentée sur les fig. 1 à 4 comprend un corps de soupape 1 venu de fon derie ou forgé, présentant une chambre munie d'une ouverture entourée par un siège annu laire plan 2. La chambre communique avec l'atmosphère par un canal que ne montre pas la fig. 1.
Le corps est muni à son extrémité infé rieure d'une bride horizontale 3 munie d'oreilles 3a. Une buse tubulaire à étrangle ment 4, destinée à communiquer avec une chaudière ou un réservoir contenant du fluide sous pression, est logée dans le corps 1 et dé bouche dans la chambre de celui-ci.
L'extré mité supérieure 4b de moindre diamètre de cette buse coopère avec la surface inférieure de la tête obturatrice de la soupape pour ré- duire au minimum la résistance de de la vapeur ou autre fluide à travers la buse. Celle-ci peut être établie, de préférence, en acier austénitique, et est, formée et fixée au corps 1 de manière que la buse et le corps s'adaptent sans jeu l'iuz à l'autre aux tempé ratures d'utilisation.
C'est ainsi qu'on a cons taté qu'il était possible d'éviter des efforts nuisibles à la buse et de réduire au minimum le travail à la compression exercé sur la buse.
La buse est engagée sans jeu près de son extrémité supérieure rétrécie 4b dans la par tie supérieure 5a de l'alésage du corps 1 lo geant cette buse pour protéger la buse et le corps de soupape d'une accumulation éven tuelle d'humidité. Un espace de section annu laire 5b est ménagé entre la buse et la paroi de l'alésage qui la loge. Une ouverture de drainage 5c communique avec une rainure annulaire formée dans le fond de la chambre, cette rainure entourant une saillie dans la quelle est formée la partie 5a de l'alésage.
La buse 4 présente -à son extrémité supé rieure le siège annulaire 6 pour, la tête obtu ratrice de la soupape. Une bague 7 est dispo sée concentriquement au siège précité. La ba gue 7 est montée d'une manière réglable sur l'extrémité supérieure de la buse, cette bague étant vissée sur cette buse. Une vis d'arrêt 7a bloque la bague en position. La forme de la bague est telle qu'elle assure le minimum de chutes de pression de fermeture et élimine ce qu'on appelle le battement à l'ouverture.
Entre le siège 6 et la périphérie supérieure de la bague 7 est ménagé un enfoncement cir culaire 7b à section en<B>V.</B> La tête obturatrice 8 de la soupape est fixée' d'une manière amovible à un piston 9 et à. l'extrémité inférieure de diamètre réduit 10 d'une tige 11. La. tête 8 comprend une partie 12 reposant sur le siège 6. La face inférieure de la partie 12 est munie d'une collerette cir culaire 12a ayant le même diamètre que le siège 6. Cette collerette sert à empêcher la formation de bavures sur le siège 6.
La partie 12 porte en outre une partie pro filée en saillie 14 coopérant avec l'extrémité supérieure rétrécie 4b de la buse. Ceci donne au passage pour le fluide une forme aérodyna mique. Grâce à cette disposition, on augmente l'efficacité de la buse jusqu'au maximum réalisable (94 à 97 %).
La tête 8 est munie d'une cavité centrale 15 dort l'extrémité inférieure 15a présente une forme hémisphérique et s'étend sensible ment au-dessous du bord de la collerette 12a. L'extrémité 10 de la tige 11 porte une partie arrondie 10a qui se loge dans la cavité hémi sphérique 15a.
Le piston 9 se présente sous forme d'une douille cylindrique dont le fond présente une cavité 16. La tête 8 pénètre dans cette ca vité. La partie supérieure 13 de diamètre ré duit de la tête 8 est engagée dans cette cavité 16. L'extrérriité inférieure 10 de la tige 11 traverse une ouverture du fond du piston 9 et pénètre dans la cavité 15 de la tête 8. Une goupille fendue 17, qui peut être en acier inoxydable, s'étend à travers les ouvertures coaxiales du piston 9, de la partie rétrécie su périeure 13 de la tête 8 et de l'extrémité 10 de .la tige 11, pour fixer d'une manière amo vible la tête 8 et le piston 9 sur cette tige 11.
Le piston 9 est monté de manière .à cou lisser dans le guide cylindrique 19 engagé dans la chambre du corps 1 et présentant à son extrémité supérieure une bride circulaire 20 reposant sur le siège annulaire 2 ,du corps de soupape 1. Le guide 19 est fixé au corps 1 au moyen de vis 21. Le piston est assez long pour qu'au cas où il serait nécessaire :de roder ou d'usiner de nouveau le siège 6, la tête 8 puisse ensuite -encore s'appliquer sur ce siège. La surface latérale du piston 9 est munie de rainures annulaires 18 formant des ner vures à profil en dents de scie (fig. 4).
Ces rainures, qui pourraient aussi être présentées par la surface intérieure :du guide 19, ser vent à assurer l'étanchéité du joint entre le piston et le guide 19. Pour des pressions de 14 à 28 kg/cm2, on a constaté qu'un angle de profil des rainures de 2 à 6 convient parti culièrement. En permettant l'échappement d'une faible quantité de vapeur vers l'atmo sphère autour du piston 9, on réduit au mini mum le contact métallique entre ce piston et le guide 19 pendant toute la période où la tête 8 est éloignée -de son siège.
A son extrémité supérieure, le piston 9 présente une partie évasée 18a formant un angle d'environ 45 . Cela sert à dévier la va peur d'échappement à travers le joint, afin que cette vapeur ne vienne pas directement contre le ressort 35. Un plateau déflecteur 37 est monté sur la tige 11 entre le piston 9 et le ressort. .
Une cavité annulaire 22 est formée dans la paroi du guide cylindrique 19 près de son extrémité inférieure. Cette cavité forme une chambre d'échappement. Les parois supé rieure et inférieure de la cavité 22 sont per pendiculaires à la paroi circonférentielle ver ticale. L'extrémité inférieure du guide 19 pré sente un chanfrein intérieur 23 (fig. 2:).
La chambre 22 communique avec quatre canaux d'échappement 23a, ménagés dans la paroi du guide 19 et disposés radialement à égale distance autour de cette chambre 22. En regard des orifices de sortie de deux des ca naux 23a sont disposés des disques 24 perpen diculaires aux axes de ces canaux et portés chacun par l'extrémité intérieure d'une tige filetée 25 vissée dans la paroi de la chambre du corps 1.
Lorsque la tête 8 repose sur son siège 6, le piston 9 recouvre la chambre 22. Dès que la tête 8 s'éloigne de son siège; le piston 9 dé couvre la chambre 22, de sorte que la vapeur s'échappant de la buse peut alors pénétrer dans cette chambre. La 'surface d'entrée de la chambre d'échappement est suffisamment grande pour compenser l'action de jets et la force de réaction, mais elle n'est pas aussi grande que la section de sortie de la buse. lia chambre. d'échappement 22 constitue un moyen d'éliminer les effets indésirables de l'action de jets et de la force de réaction, ce qui permet d'obtenir une ouverture complète instantanée sans sacrifier la valeur minimum de baisse de pression de fermeture.
Les dis ques 24 permettent de régler le débit de la vapeur s'échappantde la chambre 22 par les canaux 23a correspondant à ces disques, ce qui permet un réglage précis de toute pression de réaction à laquelle la tête 8 pourrait être soumise, et ils permettent d'utiliser une gamme assez étendue de pressions différen tielles de fermeture de la soupape. Pour accroître cette pression différentielle ou chute de pression .de fermeture, il suffit simplement de visser vers l'intérieur les ,tiges filetées 25, tandis que pour la diminuer, on dévisse ces tiges vers l'extérieur.
Il a été constaté -qu'il est possible de faire varier ainsi la chute de pression de fermeture de plus de 8 % à <I>0,5-101o.</I>
Aucun réglage n'est nécessaire lorsqu'on remet en place le guide 19 sur son siège après une retouche à la tête 8 ou au siège 6.
La tige 11 comporte une extrémité supé rieure 26; également de diamètre réduit, qui forme un épaulement 27 avec la partie cen trale de cette tige. L'extrémité 26 s'étend à travers un étrier 28 et présente un filetage. Une douille filetée 29 sert de guide à l'extré mité supérieure de la tige 11, et de dispositif de réglage de la pression -du ressort. L'étrier 28 est supporté au-dessus du corps de soupape 1 au moyen de deux colonnes 30 et 31, dont les extrémités inférieures sont fixées aux oreilles 3a. Ces colonnes servent à pallier dans une grande mesure, l'effet 'allongement du corps de soupape 1 en maintenant prati quement constante la pression du ressort.
Une douille 32 est enfilée sur la tige 11 et appuie sur l'épaulement 27. Cette douille com porte, à son extrémité inférieure, une bride d'appui 33 qui se situe à une faible distance au-dessus du sommet du piston 9. Une ron- delle de support 34 traversée par la tige 11 prend appui sur la douille 29. Sur cette ron delle prend appui l'extrémité supérieure du ressort de compression 35 entourant la tige 11 et dont l'autre extrémité appuie sur la bride 33 de la douille 32.
On a représenté le ressort comme étant à découvert, mais il peut être éga lement renfermé dans une enveloppe, surtout si la soupape est destinée à être utilisée dans des.travaux de distillation. On peut appliquer une précompression au ressort, au moyen de la douille de réglage 29. La tige latérale .36 sert à empêcher la rotation de la rondelle 34, d'une part, et celle de la tige 11, d'autre part, lorsqu'on fait tourner la douille 29.
La distance entre la rondelle 34 et l a douille 32 est égale à la levée qui assure la capacité maximum de débit de la buse.
Le plateau déflecteur 37 est rectangulaire, avec des bords 38 et 39 tournés vers le bas dans les zones adjacentes aux colonnes 30 -et 31.
Un chapeau 40 est fixé au moyen de vis 41 et 42 sur l'étrier 28. Ce chapeau comporte au sommet un trou taraudé dans lequel est vissé un bouchon fileté 43.
La soupape comporte en outre un levier 44 qui s'articule en 45 sur le chapeau. Le levier attaque la partie inférieure .d'un écrou 46 vissé sur l'extrémité supérieure 26 de la tige 11, et il s'étend à travers une ouverture for mée dans le chapeau.
Ce levier 44 constitue un moyen pour sou lever la- tête 8 de son siège soit à la main, soit .au moyen .d'un câble ou autre dispositif approprié.
La variante à laquelle se rapporte la fig. 5 diffère- de celle des fig: 1 à 4 par deux dé tails importants. Dans cette variante, la colle rette circulaire 12c par laquelle la tête obtu ratrice 8 de la soupape repose sur son siège est légèrement en retrait, et le bord circu laire supérieur 7' de la bagne 7 vissée sur la buse 4 se trouve légèrement au-dessus du ni veau du siège pour la tête- 8- .présenté par la buse.
Cette variante est à adopter, de préfé rence, pour des petites soupapes dont la tête obturatrice a un diamètre inférieur à 38 mm, afin de faciliter la levée de cette tête.
Dans la variante des fig. 6 à 8, et 12, la tête obturatrice 89 coopérant avec le siège présenté à son extrémité extérieure par la buse de décharge 55 est fixée de la même ma nière que précédemment au piston 86 et à la tige 87.
La buse 55 est engagée dans un logement cylindrique 54 du corps de soupape 51, ce lo gement faisant suite au canal de décharge 52 destiné à être relié à la capacité contenant un fluide sous pression. Ce corps 51 présente une chambre communiquant avec l'atmo sphère par un canal 53. Le logement 54 pré sente à son extrémité intérieure un épaule ment, et une bague de fixation 56 de la buse est disposée au fond de ce logement, cette ba gue présentant à son extrémité intérieure lin rebord 57 s'adaptant étroitement dans le loge ment 54 (fig. 7).
La buse 55 présente à son extrémité intérieure un prolongement cylin drique annulaire 60 qui est serré entre la paroi latérale du logement 54 et la partie de plus petit diamètre de la bague 56. La fig. 7 montre une coupe partielle verticale et à une échelle agrandie de la buse 55 et de la bague 56 disposées dans le logement 54 avant leur mise en place définitive. La face de base de la bague 56 comprend une partie extérieure 58 horizontale et une partie intérieure coni que 59. Le diamètre extérieur du rebord 57 et le diamètre intérieur de la bague 56 sont pri mitivement légèrement plus faibles que les diamètres du logement .54 et de l'orifice du canal 52 respectivement.
Lorsqu'on procède au montage de la buse 55, on fait d'abord tomber la bague dans le logement 54 et place ensuite la buse 55.
La buse 55 est munie en outre d'une colle rette 61 intérieure au prolongement 60 et re liée à celui-ci par un congé 62. Le diamètre extérieur de la buse 55 est primitivement un peu plus petit que celui de la cavité 54, tout en étant plus grand que le diamètre du re bord 57 de la bague 56. Le diamètre inté rieur .du prolongement 60 est primitivement inférieur à celui du rebord 57, mais il est un peu plus grand que le diamètre de la partie supérieure de la bague 56. Le diamètre inté rieur de la collerette intérieure 61 est plus grand que le diamètre intérieur de la bague 56.
La collerette 61 est phis courte que le prolongement 60, de faon" que lorsque la buse est mise en .place, le prolongement 60 vient reposer sur .le rebord 57, tandis que la colle rette 61 ne vient pas en contact avec la face supérieure de la bague. La buse et la bague sont formées du même métal que le corps de soupape 51 ou de métaux présentant sensible ment le même coefficient de dilatation. Parmi ces métaux, on peut indiquer l'acier inoxyda ble tel que l'acier au chrome ou au molybdène à4 à6 /o.
La buse 55 et la bague 56 étant en place dans le logement 54, comme indiqué à la fig. 7, on les dilate, de sorte que le prolonge ment 60 se trouve serré entre la partie supé rieure de la bague 56 et la paroi dulogement 54. Cette opération amène les diamètres inté rieurs de la bague et de la buse à la même valeur que le diamètre de l'orifice du canal 52, et la collerette 61 de la buse est aplatie contre le dessus de la bague 56.
La paroi latérale du logement 54 et la pé riphérie extérieure de la partie supérieure de la bague 56 sont pourvues chacune d'une rai nure annulaire 63, respectivement 64, dans lesquelles l'opération de dilatation de la bague et de la buse fait pénétrer le métal du prolon gement 60 de la buse.
Bien entendu, des nervures et des gorges correspondantes peuvent être formées entre la partie inférieure de la bague 56 -et la cavité 54, d'une part, et entre la partie supérieure de cette bague et la collerette 60 de la buse. En outre, le rebord 57 .de la bague 56 présente une nervure annulaire 65 que l'opération de dilatation fait pénétrer dans une rainure annulaire coopérante correspondante 66 .de la paroi latérale du logement 54, et la partie su périeure de la bague 56 est munie d'une ner vure annulaire 68 que l'expansion de la bague fait pénétrer dans une rainure correspon dante 67 de la face intérieure _du prolonge ment 60.
" La chambre du corps de soupape 51 pré sente une ouverture entourée par un siègé annulaire plat 70. Le guide cylindrique 71 du piston 86 est engagé dans la chambre du corps 51 par cette ouverture. Ce guide est muni d'une bride 74 pourvue d'un rebord annulaire 74a engagé dans l'ouverture et, est maintenu en place par des goujons 73 sur lesquels sont vissés es écrous 84 et 85. La périphérie exté rieure de la bride 74 porte un filetage -75 sur lequel est vissée une bague de réglage tarau dée 72 qui est appliquée contre le siège annu laire 70 par le serrage des écrous 84.
La bague de réglage 72 est fendue @ en 7.6 et présente de chaque côté de la fente 76 une oreille 77, les deux oreilles étant percées de trous coaxiaux 78 et 79 par lesquels passent une vis 80 de blocage munie d'un écrou de blocage 81. La bague est munie, sur sa péri phérie extérieure, d'une série de pattes verti cales équidistantes 83 servant à la faire tour ner. La position -du guide 71 par rapport au siège de la tête 89 dépend de la position de la bague 72 sur la bride 74.
Le réglage que permet la bague 72 permet d'employer la soupape selon la fig. 6 pour une gamme beaucoup plus étendue de pres sions et de capacités, sans changer le dia mètre du..-.siège de la tête 89 ou celui du guide par rapport à ce qui était jugé possi ble jusqu'ici.
La paroi du guide présente à son extré mité inférieure la chambre d'échappement annulaire 90 commandée comme précédem ment par l'extrémité inférieure du piston 86 et communiquant avec les canaux d'échappe ment 91, dont les orifices .de sortie sont commandés comme dans la soupape des fig. 1 et 2 par les disques 92.
88 désigne le plateau,déflecteur porté par la tige 87, 93 le ressort de rappel, 94 la douille -du ressort, 95 l'étrier, 96 la douillé de réglage de la pression du ressort, 97 la ba gue vissée sur la buse 55, et'98 la vis de blo cage de cette bague. Les surfaces coopérantes du guide 71 et du piston 86 forment un joint en labyrinthe du type représenté sur la fig.. 4. - Un chapeau 205 portant le levier de ma noeuvre (non représenté) est fixé à l'étrier 95 par des vis 207 et 208.
Ce chapeau coiffe l'extrémité supérieure de :la tige 87 et pré sente dans le prolongement de cette tige un trou taraudé 206 dans lequel est vissée une vis 201 à tête à ailette 203 (fig. 13). L'extré mité 202 de la vis présente une pointe destinée à coopérer avec un enfoncement de l'extré rnité de la tige 87. Lorsqu'on désire purger la soupape, on visse la vis 201 plus avant dans le trou 206, de façon qu'elle serve de butée limitant le déplacement de la tige 87 et ainsi la levée de la tête obturatrice 89.
Tees soupapes décrites ci-dessus peuvent être installées dans toute position désirée, mais il est préférable de les monter soit verti calement- au-dessus de la conduite de vapeur, soit la tête en bas, le ressort et les colonnes formant bâti étant suspendus verticalement au-dessous de la conduite. Dans cette der nière position, il est préférable de prévoir une enveloppe de protection pour le ressort. Les colonnes de support de l'étrier peuvent être enveloppées dans une matière isolante.
Dans la variante de la soupape des fig. 1 à 4, dont la fig. 9 montre un détail, chacun des deux disques de réglage 24, portés par les tiges filetées vissées dans le corps de sou pape 1, porte un clapet bimétallique 115.
Ce clapet présente une inclinaison lui permettant normalement de laisser échapper la vapeur du canal d'échappement .correspondant 23a. Le clapet bimétallique présente une extrémité inférieure libre 116, laquelle, lorsque la sou pape atteint une température prédéterminée, se déplace vers l'intérieur pour fermer l'ori fice de sortie du canal 23a de -façon à l'obtu rer et empêcher l'échappement de la vapeur.
Le dispositif représenté aux fig. 10, 11 et 13 comprend une soupape de décharge pilote (fig. 10) qui, sauf pour certains détails, est analogue à la soupape représentée fig. 6.
Le corps de soupape est désigné en 120, le canal de décharge en 121, la buse de décharge en 122; :Le canal débouchant .dans l'atmosphère en 123, les colonnes de support de l'étrier 13"r en 124 et 125, le guide- en 126, la bague de ré- plage du guide en 127, l'écrou de blocage de la bague de réglage en 128, les goujons de fixation du guide .en 129, les écrous vissés sur ces goujons en 130 et 131, le piston en 132, la tige en 133, le ressort en 134, la douille du ressort en 135, la douille de réglage de la pression du ressort en 136, le chapeau en 138, le levier de commande en 139, la plaque dé flectrice en 140 et la tête obturatrice de la soupape en 141.
142 désigne un index régla ble qui peut être utilisé pour indiquer la levée de la tête 141. La chambre d'échappe ment annulaire du guide 126 est indiquée en 143, les canaux d'échappement communiquant avec cette chambre, dont deux sont visibles seulement, en 144 et 145, alors que 146 dé signe la tige filetée portant un disque de ré glage de l'orifice de sortie du canal 144. L'ori fice de sortie du canal 145 se trouve en regard de l'orifice d'un canal 147 présenté par le corps de soupape. En réalité, le canal 145 et le canal 147 sont disposés à 90 de la position représentée, et le canal faisant face au canal 144 .est aussi muni d'un disque de réglage. Un tuyau 149 est raccordé au canal 147 au moyen d'une bride 150 fixée à une bride 148 du corps 120.
La soupape pilote (fig. 10) commande une soupape de décharge (fig. 11) analogue à celle de la fig. 6, mais modifiée pour en permettre cette commande. Le corps de soupape est indi qué en 151, l'ouverture de décharge :en 152, le canal débouchant dans l'atmosphère en 153, la buse de décharge en 154, le guide en 155, la bague de réglage du guide cri 156, le plateau déflecteur en 157, la tête obturatrice de la soupape en 158;
le piston en 159, la tige fixée à la tête 158 et au piston 159 en 160, le res sort en 161, la douille du ressort en 162, la rondelle de :support du ressort en 163, la douille de réglage de la pression du ressort en 164,* la bague vissée sur l'extrémité de la buse -en 165, la vis de blocage de cette bague en 166, la chambre d'échappement annulaire du guide 159 en 167, les canaux d'échappement communiquant -avec cette chambre en 168 et enfin les organes de réglage de ces canaux en 169.
Tous les éléments mentionnés ci-dessus sont sensiblement les mêmes que les organes correspondants de la soupape de la fig. 6.
170 désigne l'étrier monté sur le corps 151 et muni d'un prolongement 171 supportant un cylindre 17.2. Ce dernier présente une par tie supérieure 173 de diamètre réduit qui s'adapte sans jeu dans une ouverture prati quée dans le prolongement précité de l'étrier, une partie du cylindre s'étendant au-dessus de l'ouverture et étant munie d'un filetage sur lequel est vissé un écrou 174 pour fixer le cylindre en position.
A l'intérieur du cylindre 172 coulisse ver ticalement un piston 177 muni d'une tige ver ticale 178 bloquée par un écrou de blocage 175 et une goupille 176, et qui engage normale ment la surface inférieure du levier de com mande 179. Ce dernier présente à cet endroit un profil de came<B>180</B> destiné à coopérer avec la tige 178. Le levier s'articule en 181 dans le chapeau 182 de la soupape et engage la sur face inférieure d'un écrou 183 vissé sur l'ex trémité supérieure de la tige 160. L'écrou 183 est bloqué en position au moyen d'un contre- écrou 184.
Le piston 177 présente ici une partie infé rieure 185 de plus grand diamètre et une par tie supérieure rétrécie 186, la première partie du piston coulissant sans jeu dans le cylindre, tandis que sa partie supérieure coulisse sans jeu dans la partie supérieure plus étroite du cylindre. La partie inférieure du piston pré sente une cavité 187 pour en réduire 1e poids, ainsi que des gorges 188 et 189 formées sur <B>là</B> surface extérieure avec un certain nombre de rainures 190. La partie supérieure rétrécie du piston est munie d'une série -de rainures périphériques 191 ainsi que d'un certain nombre de rainures verticales 192.
Le rôle des gorges et des rainures précitées, formées dans le piston, consiste à obtenir un joint en laby rinthe. Les rainures 192 servent à permettre l'échappement d'air et de vapeur du cylindre lorsque le piston s'élève.
Le fond du cylindre 172 est fermé au moyen d'une plaque 193. Entre le piston 177 et cette plaque 193, on a prévu un filtre cy lindrique et vertical 194. Le cylindre est muni d'une ouverture latérale<B>195</B> -raccordée au tuyau 149 venant de la soupape pilote. La vapeur pénétrant dans le cylindre 172 à tra vers l'ouverture 195 est contrainte de passer à travers le filtre, ce qui permet d'éviter l'in troduction de tout. corps étranger dans le cy lindre.
La construction décrite ci-dessus permet de faire tourner l'étrier 170 avec les colon-' nes (non représentées) qui le portent jusqu'à 180 pour faciliter les connexions de tuyau terie.
Lorsque la soupape pilote s'ouvre, un -jet de -vapeur à grande vitesse sort du canal d'échappement 145 et s'écoule à travers le canal -147 et le tuyau 149 jusqu'au cylindre 172 et la vapeur soulève le piston 177- et. sa tige 178 contre la surface 180 du levier- 179, produisant ainsi le soulèvement . -de la tête obturatrice 158, quelle que soit la pression agissant sous cette tête. Lorsque la soupape pilote se ferme,- la circulation de vapeur pro venant de la chambre d'échappement 143 cesse. A ce moment, le piston 177 retombe -et la tête 158 est appliquée de nouveau contre son siège.
Il y a lieu d'observer que la tête 158 ne peut pas se fermer tant que la soupape pilote n'est pas fermée, étant donné que la vapeur présente dans la tuyauterie de com mande a \tendance à se dilater. Si, pour une raison quelconque, la soupape pilote ne fonc tionnait pas, la soupape de décharge cor- mandée fonctionnerait automatiquement dès que la pression agissant sous la tête 158 atteint une valeur donnée.
La fig. 13 montre la disposition des .sou papes .des fig. 10 et 11 sur une chaudière comprenant un ballon de vapeur 250, un sur- chauffeur à serpentins 251, une connexion 252 entre le ballon 250 et les serpentins 251 du -surchauffeur, une conduite de sortie 253 et une connexion constituée par le tuyau 2154 entre le surchauffeur 251 et la conduite de sortie 253:
La lettre A désigne la soupape pilote de la fig. 10 montée sur le ballon 250, B étant la soupape -de décharge, fig. 12, commandée par la soupape A et montée sur la conduite de sortie 258.C et D sont deux soupapes de dé charge analogues à celles des fig. 1 à 4, par exemple, montées respectivement sur le ballon 250 et sur la conduite 253.
Aucune des soupapes<I>A, B</I> ou C ne com porte de bandes ou de clapets bimétalliques. La soupape D peut être munie d'éléments bi métalliques, à moins qu'elle soit actionnée par zone soupape pilote.
Au cas où la soupape D serait également commandée par une soupape pilote, il y aurait lieu de l'agencer comme la soupape B.
La lettre de référence E désigne une vanne dont un côté est relié au ballon 250 par le tuyau 259 et dont l'autre côté est relié au tuyau 149, reliant la soupape A au cylindre 172 de la soupape B, par l'intermédiaire du tuyau 260. Cette vanne peut être munie d'un dispositif de commande mécanique ou élec trique, et on peut -la placer par exemple dans la chambre de chauffe, à portée du chef mé canicien.
Dans le dispositif représenté à la fig. 13, la soupape pilote A peut avoir une capacité de 3650 kg,de vapeur par heure, une pression d'ouverture de 42,8 kg par em2 et une chute de pression de fermeture de 1,260 kg/cm2; la soupape B peut avoir une capacité de 20400 kg de vapeur par heure, une pres sion d'ouverture d'environ 42,8 kg/cm2 et une chute de pression de fermeture de 1,260 kg/cm2;
la soupape C peut avoir une capacité de 25 tonnes -de vapeur par heure, une pression d'ouverture de 43,3 kg/cm2 et une chute de pression de fermeture de 1,260 kg/cm2, et enfin la soupape D peut avoir une capacité de 17 250 kg de vapeur par heure, -une pression d'ouverture de 43,5 kg/cm2 et une chute de pression de fermeture de 1,260 kg/em2 Si la consommation de vapeur venait à di minuer, il se produirait une accumulation ra pide de pression dans le surchauffeur et dans le ballon 250.
En raison de la chute normale de pression entre le ballon et le surchauffeur, la soupape pilote A s'ouvre normalement la première (c'est-à-dire dès que la pression agissant sous la tête 141 de la soupape pilote A atteint 42,8 kg/em2). Un jet de vapeur, provenant de la chambre d'échappement de la soupape A, est alors porté par la conduite 149 jusqu'au cylindre 172 de la soupape D, de façon à soulever le levier 179 de cette sou pape sous la poussée du piston, et à ouvrir également la soupape B.
Si l'ouverture des soupapes A et B ne détend pas la pression dans la conduite 253 d'une façon suffisante, la soupape C entre en jeu et s'ouvre, et si la pression n'est pas encore suffisamment ré duite, la soupape D s'ouvre également. Dès que la pression agissant sous la soupape pi lote tombe d'une quantité égale à la chute de pression de fermeture, la soupape A se re ferme, suivie de la soupape B. Il faut noter que la soupape B ne peut pas se fermer avant la soupape A en raison de la dilatation de la vapeur dans la conduite 149. Le décalage à la fermeture entre les soupapes A et B est d'environ 2/5 de seconde. Quant aux soupapes <I>C et D,</I> elles se ferment à peu près en même temps que la soupape B.
Si, pour une raison quelconque, la sou pape A ne s'ouvrait pas, la soupape B s'ou vrirait néanmoins dès que la pression de sou lèvement serait atteinte au-dessous de sa tête <B>158.</B> En cas d'urgence, le chef mécanicien peut facilement ouvrir la vanne E, ce qui pro duit l'ouverture de la soupape B, quelle que soit la pression dans la conduite 253, tout en empêchant que les serpentins du surchauffeur puissent être brûlés.
La vanne E, si on le désire, pourrait com mander plusieurs des soupapes du dispositif représenté, de façon que le chef mécanicien puisse purger les soupapes correspondantes dès qu'il le juge nécessaire. Il est bien entendu que chaque soupape commandée par la vanne devra alors être munie d'an cylindre et d'mi piston, comme dans le cas de la soupape B.
Safety device comprising at least one relief valve. The present invention relates to a positive safety device comprising at least one relief valve, characterized in that the shutter head of this valve is integral with a piston sliding in a cylindrical guide, the wall of which has at its end close to the shutter head an annular cavity covered by the piston when the shutter head rests on its seat and intended to be uncovered by the edge of the piston adjacent to this head when the latter moves away from its seat, said cavity forming a chamber of 'exhaust, and communicating with at least one exhaust channel, and by means for adjusting the flow rate of the fluid that can escape through said channel.
This device could, for example, be mounted on a steam boiler, an oil distiller, a compressed air tank, a superheater.
The drawing represents, by way of example, several embodiments of the object of the intention as well as these variants of these forms.
Fig. 1 is a vertical section in partial elevation of a first embodiment.
Fig. 2 shows a detail of this form. Fig. 3 is a vertical section through the plug head of the valve of FIG. 1.
. Fig. 4 shows, on an enlarged scale, another detail. Fig. 5 is a partial section similar to FIG. 2 relating to a variant of the valve of FIG. 1.
Fig. 6-is a vertical section through a second variant of the valve of FIG. 1.
Fig. -7 is an enlarged view, in partial vertical section, showing certain organs of this second variant before their assembly; final blockage.
Fig. 8 is a plan view, partially cut away, of an adjusting ring of this second variant.
Fig. 9 is a partial vertical section, on an enlarged scale, relating to a third variant of the valve of, FIG. 1.
Fig. 10 is a vertical sectional view, in partial elevation, of the pilot relief valve of a second embodiment.
Fig. 11 is a vertical section of the relief valve of this third embodiment; the section being perpendicular to that of FIG. 10.
Fig. 12 shows the stop screw of the valve of fig. 6.
Fig. 13 schematically represents the whole of the third embodiment. The valve shown in Figs. 1 to 4 comprises a valve body 1 from foundry or forged, having a chamber provided with an opening surrounded by a plane annular seat 2. The chamber communicates with the atmosphere by a channel which is not shown in FIG. 1.
The body is provided at its lower end with a horizontal flange 3 provided with ears 3a. A tubular throttle nozzle 4, intended to communicate with a boiler or a reservoir containing pressurized fluid, is housed in the body 1 and opens into the chamber thereof.
The smaller diameter upper end 4b of this nozzle co-operates with the lower surface of the shutter head of the valve to minimize the resistance of steam or other fluid through the nozzle. This can be made, preferably, of austenitic steel, and is, formed and fixed to the body 1 so that the nozzle and the body fit seamlessly between the uz and the other at the temperatures of use.
Thus it was found that it was possible to avoid harmful forces to the nozzle and to reduce to a minimum the compressive work exerted on the nozzle.
The nozzle is engaged without play near its tapered upper end 4b in the upper part 5a of the bore of the body 1 housing this nozzle to protect the nozzle and the valve body from possible accumulation of moisture. A space of annular section 5b is provided between the nozzle and the wall of the bore which accommodates it. A drainage opening 5c communicates with an annular groove formed in the bottom of the chamber, this groove surrounding a projection in which part 5a of the bore is formed.
The nozzle 4 presents -at its upper end the annular seat 6 for the obtu ratrice head of the valve. A ring 7 is arranged concentrically on the aforementioned seat. Ba gue 7 is mounted in an adjustable manner on the upper end of the nozzle, this ring being screwed onto this nozzle. A stop screw 7a locks the ring in position. The shape of the ring is such that it ensures the minimum of closing pressure drops and eliminates what is called flapping on opening.
Between the seat 6 and the upper periphery of the ring 7 is formed a circular recess 7b with a <B> V section. </B> The shutter head 8 of the valve is fixed in a removable manner to a piston 9. and to. the reduced diameter lower end 10 of a rod 11. The head 8 comprises a part 12 resting on the seat 6. The lower face of the part 12 is provided with a circular collar 12a having the same diameter as the. seat 6. This collar is used to prevent the formation of burrs on the seat 6.
The part 12 also carries a protruding pro-extruded part 14 cooperating with the narrowed upper end 4b of the nozzle. This gives the passage for the fluid an aerodynamic shape. Thanks to this arrangement, the efficiency of the nozzle is increased to the maximum achievable (94 to 97%).
The head 8 is provided with a central cavity 15 sleeping. The lower end 15a has a hemispherical shape and extends substantially below the edge of the collar 12a. The end 10 of the rod 11 carries a rounded part 10a which is housed in the hemispherical cavity 15a.
The piston 9 is in the form of a cylindrical sleeve, the bottom of which has a cavity 16. The head 8 penetrates this cavity. The upper part 13 of reduced diameter of the head 8 is engaged in this cavity 16. The lower extremity 10 of the rod 11 passes through an opening in the bottom of the piston 9 and enters the cavity 15 of the head 8. A split pin 17, which may be of stainless steel, extends through the coaxial openings of piston 9, upper constricted portion 13 of head 8 and end 10 of rod 11, to secure in a manner the head 8 and the piston 9 can be removed on this rod 11.
The piston 9 is mounted so as to fit in the cylindrical guide 19 engaged in the chamber of the body 1 and having at its upper end a circular flange 20 resting on the annular seat 2 of the valve body 1. The guide 19 is fixed to the body 1 by means of screws 21. The piston is long enough so that, in the event that it is necessary: to break in or machine the seat 6 again, the head 8 can then be applied to this seat again . The lateral surface of the piston 9 is provided with annular grooves 18 forming ridges with a sawtooth profile (FIG. 4).
These grooves, which could also be presented by the inner surface: of the guide 19, serve to seal the seal between the piston and the guide 19. For pressures of 14 to 28 kg / cm2, it has been found that a profile angle of the grooves of 2 to 6 is particularly suitable. By allowing the escape of a small quantity of vapor towards the atmosphere around the piston 9, the metallic contact between this piston and the guide 19 is reduced to a minimum during the whole period when the head 8 is away from its seat.
At its upper end, the piston 9 has a flared part 18a forming an angle of approximately 45. This serves to deflect the exhaust line through the seal, so that this vapor does not come directly against the spring 35. A deflector plate 37 is mounted on the rod 11 between the piston 9 and the spring. .
An annular cavity 22 is formed in the wall of the cylindrical guide 19 near its lower end. This cavity forms an exhaust chamber. The upper and lower walls of the cavity 22 are perpendicular to the vertical circumferential wall. The lower end of the guide 19 has an internal chamfer 23 (fig. 2 :).
The chamber 22 communicates with four exhaust channels 23a, formed in the wall of the guide 19 and disposed radially at an equal distance around this chamber 22. Opposite the outlet orifices of two of the channels 23a are arranged perpendicular discs 24 to the axes of these channels and each carried by the inner end of a threaded rod 25 screwed into the wall of the chamber of the body 1.
When the head 8 rests on its seat 6, the piston 9 covers the chamber 22. As soon as the head 8 moves away from its seat; the piston 9 covers the chamber 22, so that the steam escaping from the nozzle can then enter this chamber. The inlet area of the exhaust chamber is large enough to compensate for the jetting action and the reaction force, but it is not as large as the outlet area of the nozzle. the bedroom. exhaust 22 provides a means of eliminating the unwanted effects of jetting action and reaction force, thereby achieving instantaneous full opening without sacrificing the minimum closing pressure drop.
The disks 24 make it possible to adjust the flow rate of the vapor escaping from the chamber 22 through the channels 23a corresponding to these disks, which allows precise adjustment of any reaction pressure to which the head 8 could be subjected, and they allow to use a fairly wide range of differential valve closing pressures. To increase this differential pressure or drop in closing pressure, it suffices simply to screw inwardly the threaded rods 25, while to decrease it, these rods are unscrewed outwardly.
It has been found that it is possible to vary the drop in closing pressure in this way by more than 8% at <I> 0.5-101o. </I>
No adjustment is necessary when replacing the guide 19 on its seat after a touch-up to the head 8 or to the seat 6.
The rod 11 has an upper end 26; also of reduced diameter, which forms a shoulder 27 with the central part of this rod. End 26 extends through a yoke 28 and has a thread. A threaded sleeve 29 serves as a guide at the upper end of the rod 11, and as a device for adjusting the pressure of the spring. The caliper 28 is supported above the valve body 1 by means of two columns 30 and 31, the lower ends of which are fixed to the ears 3a. These columns serve to overcome to a great extent the effect of elongation of the valve body 1 by keeping the spring pressure substantially constant.
A sleeve 32 is threaded onto the rod 11 and presses on the shoulder 27. This sleeve comprises, at its lower end, a bearing flange 33 which is located at a small distance above the top of the piston 9. A Support washer 34 through which the rod 11 bears rests on the sleeve 29. On this washer is supported the upper end of the compression spring 35 surrounding the rod 11 and the other end of which bears on the flange 33 of the socket 32.
The spring has been shown as being uncovered, but it can also be enclosed in a casing, especially if the valve is intended for use in distillation work. The spring can be pre-compressed by means of the adjusting sleeve 29. The lateral rod .36 serves to prevent the rotation of the washer 34, on the one hand, and that of the rod 11, on the other hand, when 'the sleeve 29 is rotated.
The distance between the washer 34 and the socket 32 is equal to the lift which ensures the maximum flow capacity of the nozzle.
The baffle plate 37 is rectangular, with edges 38 and 39 facing downward in the areas adjacent to columns 30 -and 31.
A cap 40 is fixed by means of screws 41 and 42 on the caliper 28. This cap has a threaded hole at the top into which a threaded plug 43 is screwed.
The valve further comprises a lever 44 which articulates at 45 on the cap. The lever engages the lower part of a nut 46 screwed onto the upper end 26 of the rod 11, and it extends through an opening formed in the cap.
This lever 44 constitutes a means for lifting the head 8 from its seat either by hand or by means of a cable or other suitable device.
The variant to which FIG. 5 differs from that of figs: 1 to 4 by two important details. In this variant, the circular glue 12c by which the obturator head 8 of the valve rests on its seat is slightly recessed, and the upper circular edge 7 'of the prison 7 screwed onto the nozzle 4 is located slightly above. above the level of the seat for the head- 8-. presented by the nozzle.
This variant is to be adopted, preferably, for small valves whose shutter head has a diameter of less than 38 mm, in order to facilitate the lifting of this head.
In the variant of FIGS. 6 to 8, and 12, the shutter head 89 cooperating with the seat presented at its outer end by the discharge nozzle 55 is fixed in the same manner as previously to the piston 86 and to the rod 87.
The nozzle 55 is engaged in a cylindrical housing 54 of the valve body 51, this housing following the discharge channel 52 intended to be connected to the capacity containing a pressurized fluid. This body 51 has a chamber communicating with the atomosphere via a channel 53. The housing 54 has a shoulder at its inner end, and a fixing ring 56 for the nozzle is disposed at the bottom of this housing, this ba gue having at its inner end the flange 57 fitting closely in the housing 54 (Fig. 7).
The nozzle 55 has at its inner end an annular cylindrical extension 60 which is clamped between the side wall of the housing 54 and the part of smaller diameter of the ring 56. FIG. 7 shows a vertical partial section on an enlarged scale of the nozzle 55 and of the ring 56 arranged in the housing 54 before their final installation. The base face of the ring 56 includes a horizontal outer portion 58 and a tapered inner portion 59. The outer diameter of the flange 57 and the inner diameter of the ring 56 are primarily slightly smaller than the diameters of the housing .54 and of the orifice of channel 52 respectively.
When mounting the nozzle 55, the ring is first dropped into the housing 54 and then the nozzle 55 is placed.
The nozzle 55 is also provided with a glue 61 inside the extension 60 and re linked to the latter by a fillet 62. The outside diameter of the nozzle 55 is initially a little smaller than that of the cavity 54, while being larger than the diameter of the flange 57 of the ring 56. The internal diameter of the extension 60 is initially smaller than that of the flange 57, but it is a little larger than the diameter of the upper part of the ring 56. The inner diameter of the inner flange 61 is larger than the inner diameter of the ring 56.
The flange 61 is shorter than the extension 60, so that when the nozzle is put in place, the extension 60 comes to rest on the flange 57, while the glue 61 does not come into contact with the upper face. The nozzle and the ring are formed of the same metal as the valve body 51 or of metals having substantially the same coefficient of expansion. Among these metals, stainless steel such as carbon steel may be indicated. 4 to 6 / o chromium or molybdenum.
The nozzle 55 and the ring 56 being in place in the housing 54, as shown in fig. 7, they are dilated, so that the extension 60 is clamped between the upper part of the ring 56 and the wall of the housing 54. This operation brings the internal diameters of the ring and of the nozzle to the same value as the diameter of the orifice of channel 52, and the flange 61 of the nozzle is flattened against the top of the ring 56.
The side wall of the housing 54 and the outer periphery of the upper part of the ring 56 are each provided with an annular groove 63, respectively 64, in which the operation of expanding the ring and the nozzle causes the metal of the nozzle extension 60.
Of course, ribs and corresponding grooves can be formed between the lower part of the ring 56 and the cavity 54, on the one hand, and between the upper part of this ring and the flange 60 of the nozzle. In addition, the flange 57 of the ring 56 has an annular rib 65 which the expansion operation causes to penetrate into a corresponding cooperating annular groove 66 of the side wall of the housing 54, and the upper part of the ring 56 is provided with an annular rib 68 which the expansion of the ring causes to penetrate into a corresponding groove 67 of the inner face of the extension 60.
"The chamber of the valve body 51 has an opening surrounded by a flat annular seat 70. The cylindrical guide 71 of the piston 86 is engaged in the chamber of the body 51 through this opening. This guide is provided with a flange 74 provided with a 'an annular rim 74a engaged in the opening and is held in place by studs 73 on which are screwed nuts 84 and 85. The outer periphery of the flange 74 carries a -75 thread on which is screwed a ring of threaded adjustment 72 which is applied against the annular seat 70 by tightening the nuts 84.
The adjustment ring 72 is split at 7.6 and has an ear 77 on each side of the slot 76, the two ears being pierced with coaxial holes 78 and 79 through which pass a locking screw 80 provided with a locking nut 81 The ring is provided, on its outer periphery, with a series of equidistant vertical tabs 83 serving to turn it. The position of the guide 71 relative to the seat of the head 89 depends on the position of the ring 72 on the flange 74.
The adjustment which the ring 72 allows allows the valve to be used according to FIG. 6 for a much wider range of pressures and capacities, without changing the diameter of the head seat 89 or that of the guide from what has been considered possible heretofore.
The wall of the guide has at its lower end the annular exhaust chamber 90 controlled as before by the lower end of the piston 86 and communicating with the exhaust channels 91, the outlet orifices of which are controlled as in the valve of fig. 1 and 2 by the disks 92.
88 designates the plate, deflector carried by the rod 87, 93 the return spring, 94 the spring sleeve, 95 the caliper, 96 the spring pressure adjustment sleeve, 97 the base screwed onto the nozzle 55 , and '98 the locking screw of this ring. The cooperating surfaces of the guide 71 and of the piston 86 form a labyrinth seal of the type shown in FIG. 4. - A cap 205 carrying the lever of my work (not shown) is fixed to the caliper 95 by screws 207 and 208.
This cap covers the upper end of: the rod 87 and presents, in the extension of this rod, a threaded hole 206 in which a screw 201 with a wing head 203 is screwed (FIG. 13). The end 202 of the screw has a point intended to cooperate with a depression of the end of the rod 87. When it is desired to purge the valve, the screw 201 is screwed further into the hole 206, so that 'it serves as a stopper limiting the movement of the rod 87 and thus the lifting of the shutter head 89.
The valve tees described above can be installed in any desired position, but it is best to mount them either vertically - above the steam line or upside down with the spring and frame columns hanging vertically below the pipe. In this last position, it is preferable to provide a protective casing for the spring. The stirrup support columns may be wrapped in an insulating material.
In the variant of the valve of fig. 1 to 4, of which fig. 9 shows a detail, each of the two adjustment discs 24, carried by the threaded rods screwed into the valve body 1, carries a bimetallic valve 115.
This valve has an inclination allowing it normally to allow the vapor to escape from the corresponding exhaust channel 23a. The bimetal valve has a free lower end 116, which, when the valve reaches a predetermined temperature, moves inward to close the outlet of the channel 23a so as to be blocked and prevent the valve from falling. steam escape.
The device shown in FIGS. 10, 11 and 13 include a pilot relief valve (fig. 10) which, except for certain details, is analogous to the valve shown in fig. 6.
The valve body is designated at 120, the discharge channel at 121, the discharge nozzle at 122; : The channel opening into the atmosphere at 123, the support columns for the 13 "caliper r at 124 and 125, the guide at 126, the guide replacer ring at 127, the locking nut of the adjustment ring in 128, the guide fixing pins in 129, the nuts screwed on these studs in 130 and 131, the piston in 132, the rod in 133, the spring in 134, the spring sleeve in 135 , the spring pressure adjusting sleeve at 136, the bonnet at 138, the control lever at 139, the deflector plate at 140 and the valve plug head at 141.
142 designates an adjustable index which can be used to indicate the lifting of the head 141. The annular exhaust chamber of guide 126 is indicated at 143, the exhaust channels communicating with this chamber, of which only two are visible, at 144 and 145, while 146 de signs the threaded rod carrying a disc for adjusting the outlet of the channel 144. The outlet of the channel 145 is located opposite the orifice of a channel 147 presented by the valve body. In reality, the channel 145 and the channel 147 are disposed 90 from the position shown, and the channel facing the channel 144 is also provided with an adjustment disc. A pipe 149 is connected to the channel 147 by means of a flange 150 attached to a flange 148 of the body 120.
The pilot valve (fig. 10) controls a relief valve (fig. 11) similar to that of fig. 6, but modified to allow this command. The valve body is indicated at 151, the discharge opening: at 152, the channel opening into the atmosphere at 153, the discharge nozzle at 154, the guide at 155, the adjustment ring of the cry guide 156, the deflector plate at 157, the shutter head of the valve at 158;
the piston in 159, the rod fixed to the head 158 and to the piston 159 in 160, the res comes out in 161, the spring sleeve in 162, the washer of: spring support in 163, the pressure adjustment sleeve of the spring in 164, * the ring screwed on the end of the nozzle -in 165, the locking screw of this ring in 166, the annular exhaust chamber of the guide 159 in 167, the exhaust channels communicating -with this chamber in 168 and finally the adjustment members of these channels in 169.
All the elements mentioned above are substantially the same as the corresponding members of the valve of FIG. 6.
170 designates the caliper mounted on the body 151 and provided with an extension 171 supporting a cylinder 17.2. The latter has an upper part 173 of reduced diameter which fits without play in an opening made in the aforementioned extension of the caliper, a part of the cylinder extending above the opening and being provided with a thread onto which a nut 174 is screwed to secure the cylinder in position.
Inside the cylinder 172 slides vertically a piston 177 provided with a vertical rod 178 blocked by a locking nut 175 and a pin 176, and which normally engages the lower surface of the control lever 179. The latter at this point has a <B> 180 </B> cam profile intended to cooperate with the rod 178. The lever is articulated at 181 in the cap 182 of the valve and engages the on the underside of a screwed nut 183 on the upper end of rod 160. Nut 183 is locked in position by means of a lock nut 184.
The piston 177 has here a lower part 185 of larger diameter and a narrowed upper part 186, the first part of the piston sliding without play in the cylinder, while its upper part slides without play in the narrower upper part of the cylinder . The lower portion of the piston has a cavity 187 to reduce weight, as well as grooves 188 and 189 formed on <B> there </B> outer surface with a number of grooves 190. The narrowed upper portion of the piston is provided with a series of peripheral grooves 191 as well as a number of vertical grooves 192.
The role of the aforementioned grooves and grooves, formed in the piston, is to obtain a labyrinth seal. The grooves 192 serve to allow air and vapor to escape from the cylinder as the piston rises.
The bottom of cylinder 172 is closed by means of a plate 193. Between the piston 177 and this plate 193, there is provided a cylindrical and vertical filter 194. The cylinder is provided with a lateral opening <B> 195 </ B> -connected to pipe 149 coming from the pilot valve. Steam entering cylinder 172 through opening 195 is forced to pass through the filter, thus avoiding the introduction of everything. foreign body in the cylinder.
The construction described above allows the yoke 170 to be rotated with the columns (not shown) which carry it up to 180 to facilitate pipe connections.
When the pilot valve opens, a high velocity jet of steam exits the exhaust channel 145 and flows through the channel -147 and pipe 149 to cylinder 172 and the steam lifts piston 177 - and. its rod 178 against the surface 180 of the lever 179, thereby producing the lift. of the obturator head 158, whatever the pressure acting under this head. When the pilot valve closes, - the flow of steam from the exhaust chamber 143 ceases. At this time, the piston 177 falls back and the head 158 is pressed again against its seat.
It should be observed that the head 158 cannot close until the pilot valve is closed, since the steam in the control piping tends to expand. If, for some reason, the pilot valve did not operate, the appropriate relief valve would operate automatically as soon as the pressure acting under the head 158 reaches a given value.
Fig. 13 shows the arrangement of the .sou popes. Of fig. 10 and 11 on a boiler comprising a steam tank 250, a coil superheater 251, a connection 252 between the tank 250 and the coils 251 of the superheater, an outlet pipe 253 and a connection formed by the pipe 2154 between the superheater 251 and the outlet pipe 253:
The letter A designates the pilot valve in fig. 10 mounted on the balloon 250, B being the relief valve, fig. 12, controlled by the valve A and mounted on the outlet line 258.C and D are two load relief valves similar to those of FIGS. 1 to 4, for example, mounted respectively on the balloon 250 and on the pipe 253.
None of the valves <I> A, B </I> or C have bimetallic bands or valves. The valve D can be provided with bi-metallic elements, unless it is actuated by pilot valve zone.
In the event that valve D is also controlled by a pilot valve, it should be arranged like valve B.
The reference letter E designates a valve, one side of which is connected to the balloon 250 by the pipe 259 and the other side of which is connected to the pipe 149, connecting the valve A to the cylinder 172 of the valve B, through the pipe 260. This valve can be provided with a mechanical or electric control device, and it can be placed for example in the heating chamber, within reach of the chief mechanic.
In the device shown in FIG. 13, the pilot valve A can have a capacity of 3650 kg, steam per hour, an opening pressure of 42.8 kg per em2, and a closing pressure drop of 1.260 kg / cm2; valve B can have a capacity of 20400 kg of steam per hour, an opening pressure of about 42.8 kg / cm2 and a closing pressure drop of 1.260 kg / cm2;
valve C can have a capacity of 25 tons of steam per hour, an opening pressure of 43.3 kg / cm2 and a closing pressure drop of 1.260 kg / cm2, and finally valve D can have a capacity of 17,250 kg of steam per hour, -an opening pressure of 43.5 kg / cm2 and a drop in closing pressure of 1.260 kg / em2 If the consumption of steam were to decrease, there would be a rapid accumulation pressure drop in the superheater and in the tank 250.
Due to the normal pressure drop between the tank and the superheater, the pilot valve A normally opens first (i.e. as soon as the pressure acting under the head 141 of the pilot valve A reaches 42, 8 kg / em2). A jet of steam, coming from the exhaust chamber of valve A, is then carried through line 149 to cylinder 172 of valve D, so as to lift lever 179 of this valve under the pressure of the piston. , and also open valve B.
If opening valves A and B does not relieve the pressure in line 253 sufficiently, valve C kicks in and opens, and if the pressure is not yet sufficiently reduced, valve D also opens. As soon as the pressure acting under the pilot valve drops by an amount equal to the closing pressure drop, valve A closes again, followed by valve B. Note that valve B cannot close before valve A due to the expansion of the steam in line 149. The delay on closing between valves A and B is approximately 2/5 of a second. As for valves <I> C and D, </I> they close approximately at the same time as valve B.
If, for some reason, valve A did not open, valve B would nevertheless open as soon as the lift pressure was reached below its head <B> 158. </B> In In an emergency, the chief engineer can easily open valve E, which causes valve B to open, regardless of the pressure in line 253, while preventing the superheater coils from being burnt.
Valve E, if desired, could control more than one of the valves of the device shown, so that the chief engineer can bleed the corresponding valves as soon as he deems it necessary. It is understood that each valve controlled by the valve must then be provided with a cylinder and a piston, as in the case of valve B.